Elementy aparatury elektrycznej- ogranicznik przepięć: dlaczego jest to kluczowy elementy w każdej instalacji?

Czym są przepięcia elektryczne?

Przepięcie elektryczne to nagły, krótkotrwały skok napięcia w sieci energetycznej. Może być wynikiem awarii systemu, zwarcia doziemnego, przełączenia obwodu lub uderzenia pioruna w instalację. Straty wywołane takimi zakłóceniami bywają poważne, szczególnie w przypadku nowoczesnej elektroniki. Można jednak skutecznie temu przeciwdziałać, ograniczając zarówno koszty naprawy, jak i skalę uszkodzeń.

Jak powstaje zjawisko przepięcia?

Zjawisko przepięcia w instalacji elektrycznej jest widoczne na urządzeniach pomiarowych jako krótkie impulsy o zmiennej amplitudzie i czasie trwania. Tego rodzaju skoki napięcia mogą występować od kilku do kilkuset mikrosekund, osiągając poziomy od kilku miliwoltów do nawet kilkudziesięciu tysięcy woltów. Wyładowania atmosferyczne powodują przepływ intensywnego prądu, co prowadzi do awarii i zakłóceń w systemie zasilania. Elementy instalacji mają ograniczoną wytrzymałość dielektryczną, a gdy napięcie udarowe ją przekroczy, dochodzi do uszkodzeń sieci energetycznej lub jej podzespołów. Skuteczną ochronę przed przepięciami zapewnia odpowiednio dobrany ogranicznik przepięć do instalacji elektrycznej.

Jaka jest rola i działanie ogranicznika przepięć?

Ogranicznik przepięć to element zabezpieczający instalację elektryczną, który działa podobnie jak przełącznik- aktywuje się w momencie wystąpienia skoku napięcia. Podczas przepięcia następuje zwarcie, umożliwiające odprowadzenie prądu udarowego do ziemi lub sieci, co stabilizuje napięcie między przewodami. W ten sposób realizowana jest skuteczna ochrona instalacji przed przepięciem, pozwalająca na dalsze działanie sprzętu. Urządzenia tego typu występują również pod nazwą SPD (Surge Protection Device).

Typy ograniczników przepięć dzielimy na:

• LEMP- chronią przed prądami piorunowymi, obniżając napięcie do poziomu poniżej 4 kV.

• SEMP- redukują skutki impulsów łączeniowych przy wartościach poniżej 2,5 kV.

• Do ochrony wrażliwej elektroniki- obniżają napięcie poniżej 1,5 kV, idealne dla sprzętów multimedialnych.

Ograniczniki przepięć SPD zabezpieczają również przed pożarem- to kluczowy element zabezpieczenia przeciwpożarowego instalacji elektrycznej. W tej roli wyróżniają się modele LEMP oznaczone jako T1, T1/T2, T1+T2.

Urządzenia mają z reguły formę modułów montowanych na szynie DIN w rozdzielnicy głównej. Wyróżniamy ograniczniki iskiernikowe i warystorowe. Pierwsze działają wolniej, ale są przystosowane do dużych energii i używane do odprowadzania prądów piorunowych w sieciach przemiennych. Z kolei modele warystorowe SEMP reagują szybciej i służą do ochrony przeciwprzepięciowej. Ograniczniki T2 i T3 znajdują zastosowanie przy zabezpieczaniu elektroniki i są częścią układu kaskadowego, zapewniającego kompleksową ochronę.

Instalacja ograniczników przepięć ma kluczowe znaczenie dla ochrony instalacji elektrycznej. Każdy obiekt dzieli się na strefy ochrony odgromowej LPZ, które są definiowane od zewnątrz do środka budynku. W zewnętrznych strefach stosuje się odporne komponenty, natomiast wewnątrz instaluje się urządzenia wrażliwe na przepięcia.

Strefa niezabezpieczona, narażona bezpośrednio na uderzenie pioruna, oznaczana jest symbolem LPZ 0A. Obszar zewnętrzny, zabezpieczony przed wyładowaniem, to LPZ 0B. Wewnątrz budynku znajduje się LPZ 1, gdzie występują wysokie przepięcia i silne pole elektromagnetyczne. W strefie LPZ 2 następuje częściowe tłumienie prądów udarowych, a w LPZ 3 ich poziom jest minimalny, podobnie jak natężenie pola.

Na przewodach przebiegających między tymi strefami stosuje się koordynowane ograniczniki przepięć, dobrane zgodnie z obowiązującymi przepisami. Klasa ochrony przeciwprzepięciowej zależy od wymogów instalacji i stopnia zagrożenia. Przy wyborze właściwego modelu należy uwzględnić ochronę wielostopniową, zgodną z normą PN-EN 62305, która określa zasady projektowania skutecznych systemów zabezpieczających.

Jaki ogranicznik przepięć wybrać?

• SPD Typ 1 (T1, T1/T2, T1+T2) stosuje się w instalacjach zasilanych z linii napowietrznej. Montowany jest na wejściu instalacji do budynku, który musi być wyposażony w system ochrony odgromowej. Ten rodzaj zabezpieczenia polecany jest również, gdy obiekt znajduje się na wzniesieniu lub w pobliżu występują wyższe konstrukcje zlokalizowane w niewielkiej odległości.
  
  
• SPD Typ 2 jest odpowiedni, gdy napięcie udarowe urządzenia nie jest mniejsze niż 2,5 kV – dotyczy to np. pralek- oraz gdy długość przewodów zasilających przekracza 10 metrów. To najczęściej wybierany ogranicznik przepięć do domu jednorodzinnego.
  
  
• SPD Typ 3 zalecany jest w przypadku urządzeń, dla których poziom odporności na przepięcia wynosi powyżej 1,5 kV- np. komputery, telewizory, sprzęt RTV. Montaż tego typu zabezpieczenia zapewnia dodatkową ochronę wrażliwej elektroniki użytkowej.

Czy warto zainwestować w dobrej jakości ogranicznik?

Wszystkie ograniczniki przepięć przechodzą testy techniczne, jednak najtańsze wersje mogą stwarzać zagrożenie dla instalacji. Zdecydowanie warto wybierać markowe i certyfikowane ograniczniki przepięć, które zapewniają skuteczną ochronę i wysoką niezawodność. Do najbardziej polecanych produktów należą modele firm VCX, EATON, HAGER, dostępne w ofercie sklepu internetowego Elprice.pl. Urządzenia te są testowane w warunkach laboratoryjnych, cechują się solidną konstrukcją oraz wysokim poziomem zabezpieczeń. Dobre jakościowo ograniczniki mogą wielokrotnie odprowadzać przepięcia atmosferyczne i łączeniowe, a ich skuteczność potwierdzają uznane certyfikaty. Mimo to, regularne przeglądy oraz kontrola instalacji elektrycznej są niezbędne i nie powinny być pomijane.

Jak zabezpieczyć ogranicznik przepięć?

Aby zapewnić pełną ochronę, zabezpieczenia nadprądowe muszą być dopasowane do parametrów ogranicznika przepięć. Ich zadaniem jest ochrona urządzeń w instalacji przed skutkami zwarć powstałych w ogranicznikach. Kluczowy parametr to zdolność odcinania prądu następczego- czyli momentu, w którym prąd powinien zostać bezpiecznie przerwany. W praktyce stosuje się bezpieczniki topikowe typu gG, które wytrzymują przepływ prądu do chwili jego naturalnego zaniku. Dobezpieczenie SPD jest konieczne, ponieważ każdy ogranicznik ma określoną granicę energii udarowej. Jej przekroczenie może prowadzić do awarii lub eksplozji urządzenia. Najbardziej odporne są ograniczniki iskiernikowe, zdolne do pracy przy najwyższych skokach napięcia.

Głównym celem dobezpieczenia jest ochrona sieci i utrzymanie ciągłości zasilania. W przypadku ograniczników iskiernikowych może wystąpić łuk elektryczny pomiędzy elektrodami, który należy wygasić. Zabezpieczenie zapobiega awarii, zwłaszcza gdy ogranicznik jest zużyty lub gdy przekroczone zostaną wartości znamionowe. W sytuacji, gdy ogranicznik nie spełnia wymaganych parametrów- co często dotyczy tanich modeli warystorowych- dobezpieczenie staje się nieodzowne. Dlatego tak istotne jest, aby wybierać wyłącznie sprawdzone, wysokiej klasy ograniczniki przepięć.

Podsumowując temat, przy wyborze ogranicznika przepięć kluczowe jest odpowiednie dopasowanie go do specyfiki instalacji elektrycznej. Należy uwzględnić częstotliwość występowania wyładowań atmosferycznych na terenie budynku oraz charakterystykę układu energetycznego zasilającego obiekt. Istotne znaczenie ma także ukształtowanie terenu- szczególnie obszary górskie są bardziej narażone na skutki przepięć. Zalesienie terenu również wpływa na poziom zagrożenia i powinno być brane pod uwagę podczas planowania ochrony. Każdy budynek wymaga skutecznej zewnętrznej ochrony przeciwprzepięciowej, a także odpowiedniego doboru zabezpieczeń dla podłączonego sprzętu elektrycznego.

Hurtownia elektryczna Elprice.pl oferuje szeroki wybór ograniczników przepięć renomowanych marek, takich jak: Apator, VCX, Eaton. Inwestycja w sprawdzone i powszechnie stosowane produkty gwarantuje niezawodność działania i bezpieczeństwo całej instalacji. Zapewniamy szybką wysyłkę zamówionych urządzeń oraz najwyższą jakość oferowanego asortymentu.